\usetikzlibrary{guide}

Guide TikZ pour LaTeX

Dessinez n'importe quoi (organigrammes, schémas de circuits, courbes mathématiques, formes géométriques, arbres) directement dans votre document LaTeX. TikZ produit des graphiques vectoriels parfaits qui s'adaptent à toutes les résolutions et restent synchronisés avec votre typographie.

Guide des symboles mathématiques

Qu'est-ce que TikZ ?

TikZ signifie « TikZ ist kein Zeichenprogramm » (un acronyme récursif allemand qui veut dire « TikZ n'est pas un programme de dessin »). Malgré son nom, c'est le système graphique le plus puissant disponible pour LaTeX, construit au-dessus de la bibliothèque PGF de plus bas niveau.

Avec TikZ, vous décrivez les graphiques par programme à l'aide de coordonnées, de chemins et de styles. Le résultat est une sortie vectorielle au pixel près, intégrée directement à votre PDF : organigrammes, schémas de circuits, courbes de fonctions, diagrammes commutatifs, arbres, automates finis et bien plus.

Démarrage rapide

Ajoutez \usepackage{tikz} à votre préambule, puis placez vos commandes de dessin dans un environnement tikzpicture. Chaque commande de dessin commence par \draw et se termine par un point-virgule. Les coordonnées sont des paires (x,y) mesurées en centimètres.

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
  % A simple rectangle
  \draw (0,0) rectangle (3,2);
  
  % A circle
  \draw (5,1) circle (1);
  
  % A line with arrow
  \draw[->] (0,3) -- (3,3);
  
  % Text node
  \node at (1.5, 1) {Rectangle};
\end{tikzpicture}

\end{document}

Concepts fondamentaux

Quatre briques couvrent presque tous les dessins TikZ dont vous aurez besoin.

Coordonnées

Les points s'écrivent (x,y) en centimètres par défaut. Les coordonnées polaires utilisent (angle:rayon). L'origine (0,0) se trouve en bas à gauche de l'image.

Chemins

\draw traces a visible stroke. \fill fills a closed shape. \filldraw does both. Every path statement ends with a semicolon.

Options

Les options entre crochets suivent chaque commande : [color, thick, dashed, ->]. Combinez-les librement : TikZ résout les conflits de gauche à droite.

Nœuds

\node places a label or box in the picture. Nodes act as named connection points for arrows and can carry any TikZ style.

Styles et couleurs

TikZ utilise une syntaxe de mélange pour les couleurs : blue!20 signifie 20 % de bleu mélangé à 80 % de blanc. red!40!black signifie 40 % de rouge mélangé à 60 % de noir. Ce système fonctionne avec toute couleur nommée et s'intègre au paquet xcolor.

Les options de style de ligne comprennent thick, very thick, dashed et dotted. Les pointes de flèche se spécifient avec -> (vers l'avant), <- (vers l'arrière) ou <-> (les deux).

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
  % Filled shapes with colors
  \draw[fill=blue!20, draw=blue] (0,0) rectangle (2,1.5);
  \draw[fill=red!20, draw=red, thick] (3,0.75) circle (0.75);
  
  % Dashed line
  \draw[dashed, gray] (0,-0.5) -- (4,-0.5);
  
  % Arrow styles
  \draw[->, thick, amber] (0,2) -- (4,2) 
    node[right] {direction};
\end{tikzpicture}

\end{document}

Organigrammes

Les organigrammes combinent trois fonctionnalités de TikZ : \tikzset pour définir des styles de nœuds réutilisables, shapes.geometric pour les nœuds de décision en losange et positioning pour la syntaxe de placement pratique below of= et right of=.

La bibliothèque arrows.meta fournit la pointe de flèche moderne -Stealth (à préférer à l'ancienne -> dans les documents professionnels).

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{shapes.geometric, arrows.meta, positioning}

\tikzset{
  process/.style = {rectangle, draw, fill=blue!10, 
                    text width=3cm, text centered, 
                    minimum height=1cm},
  decision/.style = {diamond, draw, fill=green!10, 
                     text width=2.5cm, text centered, 
                     inner sep=0pt},
  arrow/.style = {thick, -Stealth}
}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}[node distance=2cm]
  \node[process] (start) {Start};
  \node[process, below of=start] (input) {Read Input};
  \node[decision, below of=input] (check) {Valid?};
  \node[process, below of=check] (process) {Process Data};
  \node[process, right of=check, xshift=2cm] (error) {Show Error};
  
  \draw[arrow] (start) -- (input);
  \draw[arrow] (input) -- (check);
  \draw[arrow] (check) -- node[right] {Yes} (process);
  \draw[arrow] (check) -- node[above] {No} (error);
\end{tikzpicture}

\end{document}

Tracés avec pgfplots

pgfplots est le paquet compagnon de TikZ dédié aux courbes de données et de fonctions. Il enveloppe une image TikZ dans un environnement axis qui gère automatiquement les graduations, les étiquettes, les légendes et la mise à l'échelle. Ajoutez \pgfplotsset{compat=1.18} à votre préambule pour activer les dernières corrections de comportement.

Utilisez \addplot pour les courbes de fonctions, les nuages de points et les diagrammes en barres. domain et samples contrôlent la plage tracée et la finesse de la courbe.

\documentclass{article}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.18}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
  \begin{axis}[
    title={Function Plot},
    xlabel={$x$},
    ylabel={$f(x)$},
    grid=major,
    width=8cm, height=6cm
  ]
    \addplot[blue, thick, domain=-3:3, samples=100] 
      {x^2};
    \addplot[red, thick, domain=-3:3, samples=100] 
      {sin(deg(x))};
    \legend{$x^2$, $\sin(x)$}
  \end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

Bibliothèques TikZ courantes

Chargez des bibliothèques supplémentaires avec \usetikzlibrary{name} dans votre préambule. Plusieurs bibliothèques peuvent être séparées par des virgules.

BibliothèqueUtilité
arrows.metaPointes de flèche modernes et configurables
shapes.geometricLosanges, ellipses, cylindres, etc.
positioningSyntaxe above of=, right of=, below of=
calcCalculs de coordonnées avec ($…$)
fitAjuster un nœud au plus près d'autres nœuds
matrixDisposer des nœuds en grille (matrix of nodes)
decorationsLignes ondulées, zigzag, décorations en accolade

Erreurs courantes

Trois erreurs expliquent la grande majorité des échecs de compilation TikZ.

Missing \usetikzlibrary{}

Shapes like diamond or arrow tips like Stealth live in optional libraries. Always add \usetikzlibrary{shapes.geometric, arrows.meta} before using them.

Décalage d'un cran dans les coordonnées

TikZ place (0,0) en bas à gauche de la tikzpicture, pas en haut à gauche. Si votre dessin apparaît à l'envers, inversez l'axe y avec yscale=-1.

Oubli du point-virgule du chemin

Every \draw, \fill, or \node statement must end with a semicolon. Missing one causes a cryptic "missing ; inserted" error from LaTeX.

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